高分辨磁共振成像在缺血性脑卒中临床应用中的价值

张飞翔 方 乐 李松涛 邢 影 徐 磊 朱丽君

(吉林大学中日联谊医院神经内一科，吉林 长春 130033)

高分辨磁共振成像在缺血性脑卒中临床应用中的价值

张飞翔 方 乐 李松涛 邢 影 徐 磊 朱丽君

(吉林大学中日联谊医院神经内一科，吉林 长春 130033)

目的 探讨缺血性脑卒中双侧大脑中动脉(MCA)粥样硬化管壁特点及动脉硬化脑卒中发生的危险因素。方法 选取起病72 h确诊为MCA供血区梗死患者，行头部高分辨率磁共振成像(HRMRI)检查。分别测量及计算入组患者双侧MCA的最窄层面及参考层面的血管面积(VA)、管腔面积(LA)、管壁面积(WA)、斑块面积(PA)、斑块负荷、狭窄率、重塑指数等参数及评估斑块分布、斑块内出血等特征。结果 比较入组患者卒中侧及卒中对侧MCA，最窄层面VA两者差异无统计学意义(P>0.05)；最窄层面LA卒中侧小于卒中对侧(P<0.05)；而最窄层面WA、斑块面积(PA)、斑块负荷及狭窄率卒中侧大于卒中对侧(P<0.05)。两侧MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且卒中正性重塑比例大于卒中对侧。MCA分布于下壁和腹侧壁斑块明显多于上壁或背侧壁；卒中侧分布于上壁和背侧壁斑块多于卒中对侧(χ2=8.929，P<0.05)。两侧MCA发生斑块内出血的比例不同(χ2=10.637，P<0.05)，卒中侧要高于卒中对侧。结论 动脉粥样硬化的斑块负荷、血管正性重塑、斑块分布及斑块内出血与缺血性脑卒密切相关。HRMRI能够更加准确评估动脉硬化血管状态，预测缺血性脑卒中发生风险。

高分辨磁共振成像；大脑中动脉；脑卒中；动脉粥样硬化

脑卒中病因众多，颅内动脉粥样硬化(ICAD)是全世界脑卒中的常见原因，但是目前体内病理学过程尚不清楚。主要是因为ICAD标本不能在活体中获得，并且患者很少在脑卒中后立即死亡，导致很少机会研究急性ICAD病理学。相比之下，颅外颈动脉粥样硬化的病理学已经在内膜剥脱术标本中广泛研究，并且与高分辨率磁共振成像(HRMRI)定义的斑块成分具有良好的一致性〔1〕。本文通过使用HRMRI技术研究脑卒中急性期患者卒中侧与卒中对侧大脑中动脉(MAC)血管状态，探讨病变血管的斑块负荷、血管重塑以及斑块位置等与缺血性脑卒中的关系。

1 对象与方法

1.1 对象 2016年5月至2017年1月在吉林大学中日联谊医院就诊的缺血性脑卒中患者行头部HRMRI检查。纳入标准：①起病72 h内确诊为缺血性脑卒中患者〔有磁共振弥散加权成像(DWI)高信号〕。②DWI呈高信号病变位于MCA供血区内，且局限于大脑半球一侧。③双侧MCA血管狭窄率>30%。④1个以上动脉粥样硬化危险因素，如高血压、糖尿病、脂代谢紊乱、吸烟等。排除标准：①MRI检查禁忌证者，如患者具有心脏起搏器等金属植入物；②脑卒中病因怀疑为非动脉粥样硬化性患者，如烟雾病、血管炎、自身免疫性疾病、心源性栓塞、纤维化肌营养发育不良等；③存在同侧颈动脉狭窄率≥50%；④不能配合完成检查者，如幽闭恐惧症、躁动者；⑤扫描图像质量差，不能进行数据测量和分析者。总筛查患者146例，符合入组要求58例，男23例，女14例，年龄42～74岁〔平均(57.2±10.3)〕岁，脑卒中起病至成像时间间隔4～72 h，平均(51.6±3.1)h。对入组患者脑卒中侧MCA及其镜像血管进行分析比较。

1.2 HRMRI检查方法 使用西门子Magnetom Skyra 3.0 T超导磁共振扫描仪(Signa，TwinSpeed 3.0T；GE)对患者进行检查，包括：(1)头颅常规MRI(T2WI、T1WI、FLAIR、DWI、ADC、SWI等序列)；(2)三维时间飞跃法磁共振血管成像(3D TOF MRA)，扫描参数：层厚=0.6 mm，矩阵=352×256，重复时间(TR)21 ms，回波时间(TE)3.4 ms，视野(FOV)20 cm×20 cm；(3)HRMRI(T1WI- HRMRI、T2WI- HRMRI)。采集HRMRI图像时，以MAC M1段病变最窄层面处为中心，确保扫描平面与MCA M1段长轴垂直，扫描9～12层。使用脂肪抑制序列减少颅骨头皮脂肪对图像的影响。扫描参数：层厚2 mm，矩阵384×256，TR 3 000 ms，TE 38 ms，FOV 13 cm。所有图像均上传至工作站。

1.3 参数测量

1.3.1 斑块负荷及血管狭窄率 首先在HRMRI各序列图像上找到脑卒中侧血管最窄层面及其镜像血管的最窄层面，使用Osirix MD软件在血管最窄层面及参考层面(参考层面是选择最窄层面近心端正常层面，如果近心端无合适层面则选择远心端正常层面)分别手动描出 MCA 管壁内、外侧边界，测量出血管面积(VA)、管腔面积(LA)。管壁面积(WA)=VA-LA，斑块面积(PA)=最窄层面 WA-参考 WA，斑块负荷=(最窄层面 PA/最窄层面 VA)×100%，狭窄率=(1-最窄层面 LA/参考层面 LA)×100%。

1.3.2 血管重塑 重塑指数(RI)=最窄层面VA/参考VA×100%。规定RI在95%～105%时血管为无明显重塑，<95%为负性重塑，>105%为正性重塑。比较脑卒中侧MCA及其镜像血管RI差别有无统计学意义。

1.3.3 斑块位置 在脑卒中侧及其对侧MCA最窄层面图像中，将MAC横断面分为上壁、下壁、腹侧壁、背侧壁4个象限。分别将每位患者双侧MCA最窄层面斑块位置划分到以上象限中的 1 类，如果斑块所累及的管壁分布在2个及以上不同的象限，则把该斑块最厚部位所处在的象限定义为该斑块所在的象限。

1.3.4 斑块成分 在HRMRI各序列图像中，选取MCA最窄层面及其上下两个层面内的斑块进行观察，以同侧颞肌的信号为参考，与斑块内成分的信号进行比较，来确定斑块内成分的信号强度。斑块内各成分如富含脂质的坏死核(LRNC)、斑块钙化(CA)、斑块内出血(IPH)在HRMRI上有很好的一致性。本研究T1WI加压脂成像技术，MCA 斑块内信号呈高信号提示 IPH。见表1。

表1 使用相对同侧颞肌信号强度确定不同的斑块成分

1.4 统计学方法 应用SPSS19.0软件进行t、χ2检验。

2 结 果

2.1 斑块负荷及血管狭窄率 患者脑卒中侧及脑卒中对侧MCA最窄层面VA差异无统计学意义(P>0.05)；最窄层面LA脑卒中侧小于脑卒中对侧(P<0.05)；而最窄层面WA、PA、斑块负荷及狭窄率脑卒中侧大于脑卒中对侧(P<0.05)。见表2。

2.2 血管重塑 脑卒中侧MAC发生正性重塑 26例(44.8%)，无明显重塑19例(32.8%)，负性重塑13例(22.4%)。脑卒中对侧MAC发生正性重塑11例(19.0%)，无明显重塑39例(67.2%)，负性重塑8例(13.8%)。两侧MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且脑卒中正性重塑比例大于脑卒中对侧。

2.3 斑块位置 脑卒中侧：14例(24.1%)斑块位于上壁，15例(25.9%)位于下壁 ，17例(29.3%)位于腹侧壁，12例(20.7%)位于背侧壁。脑卒中对侧：6例(10.3%)斑块位于上壁，24例(41.4%)位于下壁，23例(39.7%)位于腹侧壁，5例(8.6%)位于背侧壁。双侧大脑中动脉分布于下壁和腹侧壁斑块明显多于上壁或背侧壁；脑卒中侧分布于上壁和背侧壁斑块多于脑卒中对侧(P<0.05)。

表2 脑卒中患者两侧大脑中动脉斑块负荷、血管狭窄率比较

2.4 IPH 脑卒中侧16例(27.6%)发生IPH；脑卒中对侧有3例(5.1%)发生IPH。两侧MCA发生IPH的比例不同，脑卒中侧要高于脑卒中对侧(χ2=10.637，P<0.05)。

3 讨 论

动脉粥样硬化是缺血性脑卒中的重要病因之一〔2〕，准确评估硬化斑块的稳定性对于临床早期干预治疗具有重要意义。本研究发现斑块负荷、IPH、斑块位置等与缺血性脑卒中密切相关。

相对于颈动脉，MCA位置较深、管径较细且走形复杂，在体组织很难获得血管管壁病变情况。 而3.0T HRMRI不仅能够观察到MCA管壁硬化斑块，而且能够测量血管管腔和血管面积，有研究显示，测量结果有较好的可重复性。尤其在血管狭窄程度的测量上HRMRI与DSA一致性更好〔3〕，明显优于3D TOF MRA。而对于血管狭窄程度的准确评估对于临床上指导治疗有重要意义。

Xu等〔4〕对粥样硬化性MCA狭窄患者的管壁特征进行研究，结果显示症状性MCA狭窄的患者与无症状相比较具有更大的斑块负荷及WA 。与本研究结果一致。考虑主要由于：①斑块面积或斑块负荷越大，斑块稳定性越差，更易发生斑块破裂，导致脑卒中发生；②斑块负荷越大，导致血管管腔狭窄更重，在血压下降或血容量不足，引起灌注不足，诱发脑卒中。VA脑卒中侧大于脑卒中对侧，但差异无统计学意义，可能由于血管正性和负性重塑同时存在导致。

有关冠状动脉的研究显示〔5〕，动脉粥样硬化可引起冠状动脉发生重塑：一种是正性重塑，血管扩张性向外生长，血管面积增大；另一种是负性重塑，血管收缩性向内生长，血管面积缩小。本研究显示，MAC粥样硬化性病变同样可以引起血管的两种重塑模式。病理解剖研究发现，与发生负性重塑的冠状动脉相比，正性重塑冠状动脉的斑块内含有更多脂肪、巨噬细胞及斑块易损标志物〔5〕。有研究表明〔6〕，血管如果发生正性重塑，表明其斑块可能更加不稳定。尽管正性重塑血管狭窄程度能够得到一定程度缓解，但由于斑块有更大的负荷和易损性，所以即使颅内血管MRA成像提示正常或轻中度狭窄时，患者仍有发生脑卒中风险。

血管介入治疗时，在支架成形过程中，当病变血管内斑块位置靠近分支血管开口时，斑块由于受到球囊和(或)支架的挤压，斑块移位或斑块碎片有堵塞分支血管开口致梗死发生的可能(“雪犁效应”)，因此识别斑块的位置对于手术治疗脑缺血性疾病十分重要。显微解剖学研究表明〔7〕，MCA穿支动脉多自主干后、上壁发出。表明斑块更容易在分支血管开口的对侧壁形成。

Xu等〔8〕对斑块分布进行的研究发现，发生穿支梗死与无穿支梗死相比较，动脉粥样硬化斑块更倾向于分布在血管的上壁，较少分布在血管的前侧壁或下壁。考虑由于斑块位置越偏上壁，越易累及穿支动脉开口，引起缺血性脑卒中。所以载体动脉粥样硬化斑块位置分布和分支动脉开口的关系与缺血性脑卒中发病机制分型关系密切。

易损性斑块是缺血性脑血管病重要危险因素，而斑块内成分是影响斑块稳定性的主要因素之一〔9〕。有研究表明〔10〕，IPH可加快斑块的进展，引起斑块内的活动性炎症及斑块纤维帽破裂，与临床缺血事件密切相关。有研究对 45 岁以上人群的粥样硬化狭窄MCA 进行尸体解剖，结果显示脑卒中患者IPH的发生率高于无脑卒中患者〔11〕。与本研究HRMRI技术结果相似。HRMRI技术能够准确评估MCA管腔和管壁状态，预测患者发生脑卒中的危险性，对脑血管疾病诊断及治疗有重要临床意义。

1 Yuan C，Mitsumori LM，Ferguson MS，etal.In vivo accuracy of multispectral magnetic resonance imaging for identifying lipid- rich necrotic cores and intraplaque hemorrhage in advanced human carotid plaques〔J〕.Circulation，2001；104(17)：2051- 6.

2 Wong KS，Huang YN，Gao S，etal.Intracranial stenosis in Chinese patients with acute stroke〔J〕.Neurology，1998；50(3)：812- 3.

3 Ryu CW，Jahng GH，Kim EJ，etal.High resolution wall and lumen MRI of the middle cerebral arteries at 3 tesla〔J〕.Cerebrovasc Dis，2009；27(5)：433- 42.

4 Xu WH，Li ML，Gao S，etal.In vivo high- resolution MR imaging of PHamsymptomatic and asymptomatic middle cerebral artery atherosclerotic stenosis〔J〕.Atherosclerosis，2010；212(2)：507- 11.

5 Varnava AM，Mills PG，Davies MJ.Relationship between coronary artery remodeling and plaque vulnerability〔J〕.Circulation，2002；105(8)：939- 43.

6 朱先进，王春雪，姜卫剑，等.3.0T高分辨磁共振研究大脑中动脉粥样硬化性狭窄重构模式〔J〕.中国卒中杂志，2013；8(3)：171- 6.

7 Leung TW，Yu SC，Lam WW，etal.Would self- expanding stent occlude middle cerebral artery perforators〔J〕?Stroke，2009；40(5)：1910- 2.

8 Xu WH，Li ML Gao S，etal.Plaque distribution of stenotic middle cerebral artery and its clinical relevance 〔J〕.Stroke，2011；42(10)：2957- 9.

9 Naghavi M，Libby P，Falk E，etal.From vulnerable plaque to vulnerable patient：a call for new definitions and risk assessment strategies：Part I〔J〕.Circulation，2003；108(14)：1664- 72.

10 Howard DP，van Lammeren GW，Rothwell PM，etal.Symptomatic carotid atherosclerotic disease：correlations between plaque composition and ipsilateral stroke risk〔J〕.Stroke，2015；46(1)：182- 9.

11 Chen XY，Wong KS，Lam WW，etal.Middle cerebral artery atherosclerosis：histological comparison between plaques associated with and not associated with infarct in a postmortem study〔J〕.Cerebrovasc Dis，2008；25(1- 2)：74- 80.

〔2017- 06- 11修回〕

(编辑 袁左鸣)

方 乐(1975- )，女，博士，主任医师，主要从事脑血管疾病及神经免疫研究。

张飞翔(1989- )，男，在读硕士，主要从事脑血管疾病及神经免疫研究。

R743

A

1005- 9202(2017)15- 3744- 03；

10.3969/j.issn.1005- 9202.2017.15.044